Dodano: 08 kwiecień 2020r.

Dziura ozonowa nad Arktyką o niespotykanych dotąd rozmiarach

Dane z satelity Copernicus Sentinel-5P pokazały niespotykane wcześniej zmniejszenie stężenia ozonu nad Arktyką. To wynik wyjątkowo niskich temperatur w stratosferze nad biegunem północnym. Tak duża dziura ozonowa nad Arktyką jest rzadkim wydarzeniem. Znacznie większe spadki stężenia ozonu notuje się co roku nad Antarktydą i to właśnie ta dziura była głównym powodem do niepokoju przez ponad cztery dekady.

Dziura ozonowa nad Arktyką o niespotykanych dotąd rozmiarach

 

Warstwa ozonowa w stratosferze złożona jest z trójatomowych cząsteczek tlenu. Chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, które może powodować zmiany nowotworowe oraz uszkadzać materiał genetyczny. Ale taka forma tlenu jest znacznie mniej stabilna niż typowe, dwuatomowe cząsteczki.

Warstwa ozonowa

Zubożenie warstwy ozonowej wiąże się z emisją przez człowieka freonów. Freony (CFC, od ang. Chlorofluorocarbons – Chlorofluorowęglowodory – grupa chloro i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych) są długowiecznymi związkami chemicznymi, które wznoszą się do stratosfery, gdzie są rozpraszane przez promieniowanie ultrafioletowe, uwalniając atomy chloru, które następnie niszczą cząsteczki ozonu.

Freony były masowo używane w przemyśle, aż do 1987 roku, kiedy to podpisano międzynarodowe porozumienie dotyczące przeciwdziałania dziurze ozonowej – Protokół montrealski. Doprowadziło to do zakazu używania w przemyśle wielu chemikaliów, które mają szkodliwy wpływ na warstwę ozonową.

Protokół montrealski odniósł skutek. W październiku ubiegłego roku NASA, NOAA i inne agencje donosiły, że dziura ozonowa pojawiająca się co roku nad Antarktydą jest najmniejsza od czasów jej odkrycia.

Dziura ozonowa nad biegunem południowym pojawia się na przełomie września i października, gdy na półkuli południowej rozpoczyna się wiosna. Pierwsze promienie słoneczne po zimie polarnej powodują uwalnianie licznych atomów chloru, które niszczą ozon zubażając całą warstwę. Reakcje te powstają na powierzchni chmur, które tworzą się w zimnych warstwach stratosferycznych, prowadząc ostatecznie do niekontrolowanych reakcji niszczących cząsteczki ozonu. W wyższych temperaturach powstaje mniej polarnych chmur stratosferycznych i mają one krótszą żywotność, co ogranicza proces zubożenia warstwy ozonowej.

Dziura ozonowa na Arktyką

Dziura ozonowa to pojęcie, które najczęściej odnosi się do spadku stężenia ozonu nad Antarktydą. Ale w ostatnich tygodniach naukowcy zauważyli niezwykle silne zubożenie ozonu w północnych regionach polarnych. Korzystając z danych z satelity Copernicus Sentinel-5P byli w stanie monitorować tę arktyczną dziurę ozonową w atmosferze.

W przeszłości od czasu do czasu zauważono niewielkie dziury ozonowe nad biegunem północnym, ale w tym roku zubożenie warstwy ozonowej nad Arktyką jest znacznie większe niż w poprzednich latach.

- Dziura ozonowa, którą obserwujemy w tym roku nad Arktyką, rozciąga się na około milion kilometrów kwadratowych. To znacznie mniej w porównaniu do dziury nad Antarktydą, która może rozciągać się nawet na 20-25 milionów kilometrów kwadratowych i trwa około 3-4 miesiące – powiedział Diego Loyola z Niemieckiej Agencji Kosmicznej (DLR).

Mimo że oba bieguny ponoszą straty ozonu, to zubożenie ozonu w Arktyce jest zwykle znacznie mniejsze niż na Antarktydzie. Dziura ozonowa jest napędzana przez ekstremalnie niskie temperatury (poniżej minus 80 stopni Celsjusza), światło słoneczne, silne wiatry oraz wspomniane wcześniej substancje, takie jak chlorofluorowęglowodory (CFC).

Niespotykane dotąd rozmiary zjawiska

Temperatury w Arktyce zwykle nie spadają tak nisko, jak na Antarktydzie. Jednak w tym roku silne wiatry krążące wokół bieguna północnego uwięziły zimne powietrze w ramach tak zwanego wiru polarnego, który przechodzi m.in. przez obszar stratosfery.

Pod koniec polarnej zimy nad biegunem północnym pierwsze promienie Słońca zapoczątkowały to niezwykle silne zubożenie ozonu, powodując powstanie dziury. - Od 14 marca stężenie ozonu nad Arktyką spadło do ​​poziomu, który zwykle uważa się za poziom dziury ozonowej, czyli mniej niż 220 jednostek Dobsona (jednostka pomiaru warstwy ozonu w atmosferze Ziemi. Jednostka Dobsona - 1 DU - odpowiada warstwie ozonu o grubości 10 µm – przyp. red.). Oczekujemy, że dziura zaniknie w połowie kwietnia – ocenił Diego Loyola.

Mimo że jej rozmiar jest wciąż niewielki w porównaniu z tym, co zwykle można zaobserwować na półkuli południowej, to nad Arktyką wcześniej nie notowano dziury ozonowej w takich rozmiarach. - Nasze pomiary ozonu zwiększają zdolność Europy do ciągłego monitorowania warstwy ozonowej z kosmosu od 1995 roku. W tym czasie nie byliśmy świadkami tworzenia się dziury ozonowej o takim rozmiarze nad Arktyka – podkreślił Claus Zehner, kierownik misji Copernicus Sentinel-5P w Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).

 

Źródło: ESA, fot. Copernicus data (2020)/ DLR/ BIRA/ ESA